![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Условия работы тепловых машин
Для того чтобы от тепловой машины можно было получить полезную работу, необходимо выполнить следующие условия. 1. Необходимо иметь рабочее тело - это тело, посредством которого осуществляется взаимное превращение теплоты и работы. 2. Необходимо наличие, по меньшей мере, двух источников теплоты с разными температурами - верхний (высший) источник теплоты (ВИТ) или нагреватель. И нижний (низший) источник теплоты (НИТ) или холодильник. 3. Работа тепловой машины должна быть цикличной, т.е. рабочее тело, совершая ряд процессов, должно возвращаться в исходное состояние. Рассмотрим круговой цикл тепловой машины, изображенный на рис. 3.1.
Рис. 3.1
В процессе расширения 1-а-2 от ВИТ с температурой T 1к рабочему телу подводится теплота в количестве q 1. При этом получается положительная работа l 1, численно равная площади c -l- a -2- d. (см. § 2.9). В процессе сжатия 2- b -1 от рабочего тела отводится теплота q 2 к НИТ с температурой Т 2. В этом процессе затрачивается работа l 2 (работа отрицательная), равная площади с -1- b -2- d. F: \-b-2-dУравнение первого закона термодинамики для процессов 1- а -2 и 2- b -1 соответственно будет иметь вид
Различные знаки изменения внутренней энергии Δ u взяты потому, что внутренняя энергия за цикл не должна изменяться. Сложив уравнения (3.1) и (3.2), получим где l ц – работа цикла l-a-2- b -1. Чтобы получить полезную работу, работа, затраченная на сжатие в процессе 2- b -1, должна быть меньше работы расширения в процессе 1-а-2 (l 2 < l 1). Чтобы этого достичь, необходимо одновременно со сжатием охлаждать рабочее тело, отнимая у него теплоту q 2. Если при сжатии не охлаждать рабочее тело, то процесс сжатия пойдет по пути 2-а-1 и на сжатие будет потрачена та же самая работа l 1, которая была получена в процессе расширения. В результате полезная работа цикла будет равна нулю.
|